任鵬杰畢業(yè)設(shè)計說明書

晉 中 學(xué) 院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）題 目： 物料輸送機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計及三維建模 學(xué) 院： 機(jī)械學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化（師范） 年 級： 10 級師本一班 姓 名： 任鵬杰 指導(dǎo)教師： 解占新 完成日期： 2014.05.18 物料輸送機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計及其三維建模學(xué)生姓名：任鵬杰 指導(dǎo)教師：解占新摘要: 該物料輸送機(jī)傳動系統(tǒng)的傳動路線為：電動機(jī)連軸器蝸輪減速器開式齒輪傳動鏈傳動帶式運(yùn)輸機(jī)。其傳動比主要集中在蝸輪減速器上，設(shè)計重點也主要在蝸輪減速器上，同時也要兼顧開式齒輪傳動和鏈傳動的設(shè)計及其各個部件之間的協(xié)調(diào)，還要考慮各個傳動部件的軸向和徑向定位、潤滑、密封、散熱、加工工藝、嚙合方式等。對各個部件進(jìn)行三維建模和運(yùn)動仿真可以及時反饋一些設(shè)計錯誤和缺陷并加以改正和改善，從而實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計。關(guān)鍵詞：蝸輪減速器 開式齒輪傳動 鏈傳動 三維建模 THE DESIGN OF TRANSMISSION SYSTEM OF MATERIALS CONVEYOR AND ITS THREE-DIMENSIONAL MODEL-BUILDING Authors Name:Ren Pengjie Tutor:Xie Zhanxin ABSTRACT： The transmission route of this transmission system of materials conveyor is consisted of 6 parts:electric motor，shaft coupling,worm gear reducer,exposed gear transmission,chain drive and belt-conveyor.Its transmission ratio is mainly concentrated on worm gear reducer,so does the emphasis of the design.Meanwhile,the design of exposed gear transmission and chain drive and the coordination of these parts should be considered. Furthermore,the position in both axial and radial direction among the transmission parts,lubrication,enclosing,heat dissipation,manufacture process,engagement system and so on should also be taken into account.The three-dimensional model-building and movement simulation can give some feedback in time,such as the errors and defaults in the design process.And by correcting the errors and improving the defaults,we can optimize the design. KEYWORDS：worm gear reducer exposed gear transmission chain drive three-dimensional model-building 目 錄1 設(shè)計要求 .12 傳動系統(tǒng)方案設(shè)計 .23 傳動系統(tǒng)的總體設(shè)計 .23.1 電動機(jī)的選擇 .23.2 計算總傳動比和各級傳動比的分配 .33.3 傳動裝置各軸的的運(yùn)動和動力參數(shù)計算 .44 蝸輪減速器傳動零件的設(shè)計計算 .55 蝸桿減速器軸及軸承裝置的設(shè)計 .105.1 蝸桿軸最小直徑與聯(lián)軸器的確定 .115.2 軸承的選擇與軸承的壽命計算 .115.3 鍵的選擇與鍵連接的強(qiáng)度計算 .125.4 蝸桿軸的設(shè)計和強(qiáng)度校核 .135.5 蝸輪軸的設(shè)計 .176 箱體的設(shè)計計算 .186.1 箱體的結(jié)構(gòu)形式和材料 .186.2 鑄鐵箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系 .187 減速器其他零件及附件的選擇 .198 蝸桿減速器的潤滑 .219 開式齒輪的設(shè)計計算 .229.1 開式齒輪傳動設(shè)計 .229.2 開式齒輪的設(shè)計計算與強(qiáng)度校核 .229.3 開式齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù) .2610 鏈傳動的設(shè)計計算 .27參考文獻(xiàn) .2911 設(shè)計要求(1)設(shè)計任務(wù)設(shè)計物料輸送機(jī)傳動系統(tǒng)并進(jìn)行三維建模。傳動系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡圖如下：(2) 畢業(yè)設(shè)計要求及原始數(shù)據(jù)輸送帶工作拉力 F=7.0KN, 輸送帶工作速度 v=6.5m/min，滾筒直徑D=350mm,每日工作 8 小時，使用折舊期 5 年。1）工作情況:連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷較平穩(wěn);2）工作環(huán)境:室內(nèi),灰塵較大,環(huán)境最高溫度 35;3）滾筒效率: (包括滾筒與軸承的效率損失);j96.04）動力來源:電力,三相交流,電壓 380/220V;5）檢修間隔期:4 年 1 次大修,2 年 1 次中修,半年 1 次小修;6）制造條件及生產(chǎn)批量:一般機(jī)械廠生產(chǎn)制造,小批量;7）輸送帶允許工作速度誤差為5%。22 傳動系統(tǒng)方案設(shè)計根據(jù)要求設(shè)計物料輸送機(jī)傳動系統(tǒng)，傳動路線為：電機(jī)連軸器蝸輪減速器開式齒輪傳動鏈傳動帶式運(yùn)輸機(jī)。根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計要求可知，該蝸桿的圓周速度 V45m/s，所以該蝸桿減速器采用蝸桿下置式，采用此布置結(jié)構(gòu)，由于蝸桿在蝸輪的下邊，嚙合處的冷卻和潤滑均較好。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿及蝸輪軸均采用圓錐滾子軸承，承受徑向載荷和軸向載荷的復(fù)合作用，為防止軸外伸段箱內(nèi)潤滑油漏失以及外界灰塵，異物侵入箱內(nèi)，在軸承蓋中裝有密封元件。該蝸輪減速器的結(jié)構(gòu)包括電動機(jī)、蝸桿軸、蝸輪軸、箱體、滾動軸承、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標(biāo)準(zhǔn)件等。3 傳動系統(tǒng)的總體設(shè)計3.1 電動機(jī)的選擇1）選擇電動機(jī)的類型按工作要求和工作條件選用 Y 系列三相籠型異步電動機(jī)，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓 380V。2）選擇電動機(jī)的容量工作機(jī)的有效功率為kWFvPW76.05.7從電動機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為. . 162.6543由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書表 9.1 可知：聯(lián)軸器 0.991：軸承 0.982：雙頭蝸桿傳動 0.75 3：開式齒輪傳動 0.9443：滾子鏈傳動 0.965：卷筒的效率 0.966所以電動機(jī)所需工作功率為10FvPd Kw3.157.63）確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速單級蝸桿減速器傳動的傳動比 ，開式圓柱齒輪傳動的傳動比)401(i 2i,鏈傳動傳動比范圍為 ，而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為)6(5.323min/906rdvnw所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為： i/)4.35(91.)8406( rnd綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、質(zhì)量及價格等因素，為使傳動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動機(jī)。根據(jù)電動機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速，由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書表 14.1 選定電動機(jī)型號為 Y100L-6。其主要性能如下表：電動機(jī)型號 額定功率/kw 滿載轉(zhuǎn)速/(r/min) 額 定 轉(zhuǎn) 矩啟 動 轉(zhuǎn) 矩 額 定 轉(zhuǎn) 矩最 大 轉(zhuǎn) 矩Y100L-6 1.5 940 2.0 2.03.2 計算總傳動比和各級傳動比的分配（1） 計算總傳動比05.19.4i（2） 各級傳動比的分配 該傳動系統(tǒng)由蝸桿傳動、開式齒輪傳動、鏈傳動組成，故傳動比主要集中在蝸桿上，由機(jī)械設(shè)計第 13 章 13.3.8 節(jié)知蝸桿傳動應(yīng)優(yōu)先選用的傳動比為 10、20、40、80，此處選 .由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書表 2.1 知201i開式圓柱齒輪傳動的傳動比 ,此處取 .由機(jī)械設(shè)計第 14 章 14.5.383i4節(jié)知鏈傳動傳動比推薦范圍為 ，此處取)5.32(i 65.2305.193i3.3 傳動裝置各軸的的運(yùn)動和動力參數(shù)計算（1）各軸的轉(zhuǎn)速蝸桿軸 min/9401rn蝸輪軸、開式齒輪傳動小齒輪軸 320min/94ri/7r開式齒輪傳動大齒輪軸、小鏈輪軸 54 n6.15大鏈輪軸、滾筒軸 76n6.2i/1rin/9.r（2） 各軸的輸入功率蝸桿軸 kWkPd3.903.1蝸輪軸 97.05822 開式齒輪傳動小齒輪軸 kkP5.8.23開式齒輪傳動大齒輪軸 W8.0444 小鏈輪軸 kkWP6.098.0245 大鏈輪軸 81.656 滾筒軸 kk7.81.27（3） 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動機(jī)軸的輸入轉(zhuǎn)矩為mNrkWnPTmdd 466 1035.in/940.15.105.9蝸桿軸 Nd 441 .3.蝸輪軸 T 42 1098.75開式齒輪傳動小齒輪軸 mNm423 61098.開式齒輪傳動大齒輪軸 NT 444234 108.9.6.05小鏈輪軸 mNmNT44245 1086.9.018.0大鏈輪軸 456 .6滾筒軸 4427 7.將上述計算結(jié)果匯總于下表，以備查用。 軸名 功率 P/kW轉(zhuǎn)矩 T/(Nmm)轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動比 i效率 電動機(jī)軸 1.33 41035.940 1 0.99蝸桿軸 1.32 940 20 0.73蝸輪軸 0.97 498.47 1 0.96小齒輪軸 0.95 10647 3 0.94大齒輪軸 0.88 4.15.67 1 0.98小鏈輪軸 0.86 815.67 2.65 0.94大鏈輪軸 0.81 410.5.91 1 0.98滾筒軸 0.79 795.914. 蝸輪減速器傳動零件的設(shè)計計算已知：